近日，南京农业大学农学院国家大豆改良中心喻德跃团队和广州大学生命科学院孔凡江团队合作研究的最新成果“Natural variation of FKF1controls flowering and adaptation during soybean domestication and improvement” 在New Phytologist上发表，解析了FKF1调控大豆开花和纬度适应性的分子机制。
大豆是典型的短日照作物，对光周期极为敏感。光周期调控开花不仅影响大豆的种植适应性，而且决定着大豆的产量。大豆具有广泛的纬度适应性（北纬50°到南纬35°），为适应高纬度地区的长日照条件，大豆需要提早开花并减少或丧失光周期敏感性。许多控制大豆光周期调控开花及熟期的主效基因和QTL产生的变异经历了自然或者人工选择，以适应广泛的地域。在该论文中，作者对大豆生育期核心转录因子E1亚群的385份大豆种质进行开花时间的GWAS，鉴定到了一个开花期的新位点Tof8，通过基因编辑技术和转基因过表达证明该位点由FKF1所编码。分子机制研究发现FKF1可以激活大豆生育期基因E1的转录，从而抑制FT基因的表达，调控大豆开花期和成熟期，遗传分析显示FKF1完全依赖于E1，FKF1-E1-FT途径在大豆光周期开花中具有重要作用。进一步通过基因编辑和群体遗传分析发现，FKF1b的弱等位变异能够促进开花，并提高大豆在高纬度地区的适应性。
图1 FKF1调控大豆开花和纬度适应性的模式图
南京农业大学博士研究生李海洋、广州大学博士后杜海平、王剑豪、博士研究生贺米兰为论文共同第一作者，广州大学孔凡江教授、赵晓晖副教授、方超副教授、南京农业大学喻德跃教授为论文共同通讯作者，广州大学刘宝辉教授等参与部分研究。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、广东省基础与应用研究等项目资助。